チオール系分散剤、及びそれを含む硫化系蛍光体ペースト組成物
【課題】硫化系蛍光体ペースト組成物の分散性を向上できるチオール系分散剤を提供する。
【解決手段】下記式（１）〜式（４）：
からなる群から選択される、チオール系分散剤。
【解決手段】下記式（１）〜式（４）：
からなる群から選択される、チオール系分散剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チオール系分散剤、及びそれを含む硫化系蛍光体ペースト組成物に関する。より詳しくは、オキシカルボニル基及びチオール基もしくはメチルチオ基を同時にヘッド基（ｈｅａｄ ｇｒｏｕｐ）として含む構造、または、チオール基やチオフェン基をヘッド基として含む構造を有するチオール系分散剤、及びこれを含む硫化系蛍光体ペースト組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、従来の陰極線管（ＣＲＴ）の代わりに、多様な表示装置が開発されて広く用いられている。この表示装置は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）であって、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、電界発光ディスプレイ、電界放出ディスプレイ及び蛍光表示管ディスプレイなどを含んでいる。これら各種の表示装置は、共通的に蛍光膜を含むが、表示装置の発光特性は、蛍光膜の物性によって左右される。
【０００３】
ＳｒＧａ２Ｓ４などの硫化系蛍光体（ｓｕｌｆｉｄｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）は、電界放出ディスプレイ、陰極線管ディスプレイ分野で広く用いられている。蛍光体が各種のディスプレイ装置の蛍光膜として用いられる場合、この蛍光体は、所定の支持体上に蛍光体ペースト組成物を均一に塗布した後、それを乾燥することで製造される。主に、硫化系蛍光体ペースト組成物は、溶媒、バインダー及び硫化系蛍光体の混合物からなり、蛍光体の分散性を向上するために分散剤が添加されることもある。
【０００４】
上記のような硫化系蛍光体ペーストは、蛍光体ペースト製造時に用いられるエチルセルロース、テルピネオール及びブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）などの有機溶媒中で水分と反応したり、化学的に不安定になる傾向がある。硫化系蛍光体ペースト組成物の一部成分は、エチルセルロースのような溶媒に完全に溶解されるが、この場合、表示装置の蛍光膜として使用するとき、表示装置の発光特性が劣化する虞がある。
【０００５】
また、硫化系蛍光体における分散剤の粘度減少効果が充分でない場合は、相対的に少量の蛍光体が用いることしかできず、仮に蛍光体の使用量（ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ）を増加させると、粘度が増加する。したがって、蛍光膜の均一な形成を困難にして作業性が低下し、その結果、生産性も低下することになる。
【特許文献１】特開平７−１７９７１１号公報
【特許文献２】特開平２００２−９７４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、硫化系蛍光体ペースト組成物の分散性を向上できるチオール系分散剤を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、優れた分散性及び均一な物性を有する硫化系蛍光体ペースト組成物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、優れた製造工程性を有する高輝度の蛍光膜及びこれを含む表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の一態様は、オキシカルボニル基及びチオール基もしくはメチルチオ基を同時にヘッド基として含むデュアルヘッド（ｄｕａｌ ｈｅａｄ）構造、または、チオール基やチオフェン基をヘッド基として含む構造を有することを特徴とする、チオール系分散剤に関する。
【００１０】
本発明の他の態様は、溶媒及び有機バインダーからなるバインダー溶液と、蛍光体と、前記チオール系分散剤と、を含むことを特徴とする硫化系蛍光体ペースト組成物に関する。
【００１１】
本発明の蛍光体ペースト組成物は、硫化系蛍光体ペースト組成物に対して、４０〜７０質量％の蛍光体、前記蛍光体粉末に対して０．１〜３質量％の分散剤、及び残部のバインダー溶液を含むことを特徴とする蛍光体ペースト組成物に関する。
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の他の態様は、本発明の蛍光体ペースト組成物を一般的な方法で製膜して製造されることを特徴とする蛍光膜に関する。
【００１３】
本発明のさらに他の態様は、本発明の蛍光膜を含む陰極線発光ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、電界発光ディスプレイ装置などの各種の表示装置に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分散剤は、蛍光体ペースト組成物に添加される場合、蛍光体ペースト組成物の分散性が向上するとともに、有機溶媒による酸化問題を克服できるという効果を有する。特に、本発明の分散剤は、硫化系蛍光体ペースト組成物に添加される場合、一層優れた効果を発揮できる。
【００１５】
本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物は、分散性の向上及び粘度増加の減少によって、蛍光体をより多く使用できることになり、発光特性の向上した均一な蛍光膜を形成できる。よって、本発明によると、高い輝度及び優れた製造工程性を有するＬＣＤなどの表示装置を製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
本発明のチオール系分散剤は、オキシカルボニル基及びチオール基もしくはメチルチオ基を同時にヘッド基として含むデュアルヘッド構造、または、チオール基やチオフェン基をヘッド基として含む構造を有することを特徴とする。
【００１８】
具体的に、本発明のチオール系分散剤は、下記式（１）〜式（４）からなる群から選択される。
【００１９】
【化１】
【００２０】
前記式中、Ｘは、置換または非置換の炭素数１〜２００のアルキル基、置換または非置換の炭素数６〜８０のアリール基または置換または非置換の炭素数７〜４０のアリールアルキル基であり、Ｒは、Ｈまたはメチル基であり、ｐは、１〜１０である。
【００２１】
【化２】
【００２２】
前記式中、ｌは、１〜２０である。
【００２３】
【化３】
【００２４】
【化４】
【００２５】
本発明のチオール系分散剤は、上記の各式で表される化合物を単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００２６】
本発明のチオール系分散剤は、硫化系蛍光体ペーストの分散性を向上させるとともに、蛍光体ペースト組成物の粘度を一定に維持しながら蛍光体の使用量を増加させることを許容する。よって、本発明の蛍光体ペースト組成物で製造された蛍光膜または表示装置は、向上した輝度を有する。
【００２７】
上記非置換のアルキル基の具体例としては、直鎖であっても、分岐であっても、環状であってもよく特に制限されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、２−エチルヘキシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基が挙げられる。
【００２８】
上記非置換のアリール基の具体例としては、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ｏ−，ｍ−若しくはｐ−トリル基、２，３−若しくは２，４−キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、ベンズヒドリル基、トリチル基及びピレニル基が挙げられる。
【００２９】
上記非置換のアリールアルキル基の具体例としては、トリル基，キシリル基，ベンジル基が挙げられる。
【００３０】
上記非置換のアルキル基、アリール基およびアリールアルキル基は、少なくとも一つの置換基を有してもよい。アルキル基、アリール基およびアリールアルキル基が置換基を有する場合に使用できる置換基としては、特に制限されないが、例えば、カルボキシル基または、式：−ＣＯＯＡで表されるオキシカルボニル基（Ａは、炭素数１〜１２のアルキル基である）が挙げられる。
【００３１】
前記式１で表される、特に好ましい分散剤としては、具体的に、下記式（５）が挙げられる。
【００３２】
【化５】
【００３３】
前記式中、Ａは、Ｈまたは炭素数１〜１２のアルキル基であり、ｍ及びｎは、それぞれ独立して、１〜２０であり、Ｒは、前記式（１）で定義したとおりである。
【００３４】
上記本発明に係る組成物の構成単位の結合形式は、特に制限されず、ランダム、ブロックのいずれの形態で付加してもよい。
【００３５】
本発明のチオール系分散剤のうち前記式（５）で表される分散剤は、下記反応式（１）の反応経路によって合成される。
【００３６】
【化６】
【００３７】
前記反応式（１）で、ＢＭＡは、ブチルメタクリレートであり、ＴＭＳＭＡは、トリメチルシリルメタクリレートであり、ｍ及びｎは、前記式（５）で定義したとおりである。
【００３８】
一方、本発明のチオール系分散剤は、主に硫化系蛍光体ペースト組成物に添加されるが、必ずしも硫化系蛍光体ペースト組成物に制限されることはなく、無機ナノ粒子などを有機溶媒に分散させた任意の分散液にも添加される。
【００３９】
上記のような本発明の蛍光体ペースト組成物は、溶媒、バインダー及び蛍光体を含んで構成され、これら各成分は、既存の蛍光体ペースト組成物に用いられたものと同じか類似している。
【００４０】
本発明のバインダー溶液は、有機バインダー及び溶媒を含むことできる。有機バインダーは、溶媒に溶解された後で粘性を付与し、蛍光体ペースト組成物が乾燥した後で結合力を付与する。本発明で使用可能な有機バインダー樹脂としては、例えば、アクリル系、スチレン系、セルロース系、メタクリル酸エステルポリマー、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンカーボネート、ポリメチルメタクリレートが挙げられるが、必ずしもこれらに制限されることはない。また、スクリーンプリンティング時には、エチルセルロースなどのセルロース系ポリマーであることが好ましい。また、これらは単独で用いられても、混合物として用いられてもよい。
【００４１】
バインダー溶液を構成する溶媒は、用いられる蛍光体、有機バインダー及び得ようとする蛍光体ペースト組成物の物性などを考慮した上で、既知の溶媒を単独で使用することもできるし、２種以上を混合した混合溶媒として使用することもできる。本発明の蛍光体ペースト組成物で使用可能な溶媒は、特に制限されないが、揮発温度（沸点）が１５０℃以上の溶媒であることが好ましい。
【００４２】
本発明で使用可能な溶媒としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物；テトラヒドロフラン、１，２−ブトキシエタンなどのエーテル化合物；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン化合物；酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）などのエステル化合物；イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テルピネオール、２−フェノキシエタノールなどのアルコール化合物などが挙げられる。また、混合溶媒は、テルピネオール（特に、α−テルピネオール）とブチルカルビトールアセテートとの混合溶媒であることが好ましい。この混合溶媒は、テルピネオールとブチルカルビトールアセテートとが、好ましくは、質量比１：１〜１：２．５の比率、より好ましくは、１：１．７の比率で混合されることが好ましい。
【００４３】
バインダー溶液は、有機バインダー１．５〜５質量％、及び残部の混合溶媒を含むことができる。有機バインダーが１．５質量％未満である場合、有機バインダーに比べて溶媒の量が過度に多くなり、その結果、得られる蛍光膜の品質が低下するなどの問題点が発生する。一方、有機バインダーが５質量％を超える場合、相対的に溶媒の含量が不足することになり、蛍光体の使用量が減少するなどの問題点が発生する。
【００４４】
本発明の蛍光体ペースト組成物に用いられる蛍光体は、従来の蛍光体ペースト組成物に用いられる蛍光体であれば全て使用可能であり、用いられる蛍光体の種類や組成に特別な制限がない。ただし、本発明の蛍光体ペースト組成物は、主に、陰極線発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界放出ディスプレイ装置用の蛍光膜形成に用いられるので、これを使用して形成される蛍光膜を励起するディスプレイの励起源によって適宜選択される。
【００４５】
具体的に、蛍光体は、表示装置で基本的に用いられる酸化物固溶体形態の既知の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体であり、バリウム酸化物、マグネシウム酸化物及びアルミニウム酸化物が混合された固溶体形態の蛍光体であることが好ましい。特に、本発明の分散剤は、ＳｒＧａ２Ｓ４またはＬａ２Ｏ２Ｓなどの硫化系蛍光体ペースト組成物に添加される場合、分散性を一層向上できる。
【００４６】
より具体的に、本発明で使用可能な硫化系蛍光体としては、例えば、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＳｒＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ａｌ３＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｃｌ−、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＣａＡｌ２Ｓ４、またはＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ２＋が挙げられるが、必ずしもこれに限定されることはない。
【００４７】
本発明の蛍光体ペースト組成物には、組成物の物性を害しない範囲内で、分散剤の他に、可塑化剤、レベリング剤、平滑剤、消泡剤などが添加される。
【００４８】
本発明の蛍光体ペースト組成物は、４０〜７０質量％の蛍光体、前記蛍光体に対して０．１〜３質量％のチオール系分散剤、及び残部のバインダー溶液を含んで構成されることができる。蛍光体の形態は特に制限されないが、分散性を考慮すると粉末が望ましい。本発明において、分散剤の使用量が０．１質量％未満である場合、蛍光体の使用量増加及び粘度維持などの効果を充分に得られなく、その反対に、分散剤の添加量が３質量％を超える場合、他の成分の含量減少によって蛍光体ペーストの物性が悪化する恐れがある。
【００４９】
本発明では、上記のようなチオール系分散剤を使用することで、蛍光体の含量を４０〜７０質量％程度に増加でき、蛍光体ペーストにおける蛍光体の使用量増加は、ペーストの使用によって得られる蛍光膜の輝度を増加させる。
【００５０】
本発明の蛍光体ペースト組成物は、バインダー溶液に分散剤を添加した後、蛍光体粉末を添加して製造できる。例えば、エチルセルロースなどの有機バインダーをブチルカルビトールアセテート及びα−テルピネオールからなる混合溶媒に溶解させた後、分散剤と、消泡剤、平滑剤などの添加剤を添加してから蛍光体を投入し、全体の蛍光体ペースト成分を３本ローラなどの混練器を用いて均一に分散させて製造できる。
【００５１】
本発明のチオール系分散剤は、結合エネルギーが数１０ｋｃａｌ／ｍｏｌに及ぶほどの強い吸着性を示す。この強い吸着性により、２つの官能基を含有する分散剤は、バインダ分子同士が相互作用する前にバインダ粒子に吸着し、バインダ分子が大きくても、非常に優れた分散作用を奏し、結果的に蛍光体粒子同士の凝集を防止し、本発明の蛍光体ペースト組成物で製造される白色発光ダイオードなどの発光素子は、高輝度特性を呈しうる。ただし、左記メカニズムは、本願の発明者らの推測に過ぎず、このメカニズムによって発明の技術的範囲が限定されないのはいうまでもない。
【００５２】
本発明の他の態様は、以上で説明した本発明の蛍光体ペースト組成物によって製造される蛍光膜に関係する。本発明の蛍光膜は、本発明の蛍光体ペースト組成物をガラス、透明プラスチックなどの支持体上に所定パターンで塗布した後、乾燥及びベーキングによって焼成することで製造される。
【００５３】
蛍光膜の形成方法としては、パターンスクリーンプリンティング、電気泳動法、フォトリソグラフィ、インクジェット方法などが挙げられるが、必ずしもこれら方法に制限されることはない。
【００５４】
上記のように、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物によって製造される蛍光膜は、蛍光体をより多く使用することで輝度が向上し、粘度の増加が相対的に制限されることで製造工程性も改善される。
【００５５】
本発明による蛍光膜は、陰極線発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、電界放出ディスプレイ、蛍光表示管ディスプレイなどの各種の表示装置の蛍光膜として用いられる。本発明の蛍光膜を含む表示装置は、向上した発光特性及び均一な物性特性を呈している。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。これら実施例は、説明の目的のためのものに過ぎなく、本発明の保護範囲を制限するものと解析されてはならない。
【００５７】
製造例１：チオール系分散剤（１）の製造
【００５８】
【化７】
【００５９】
メチルトリメチルシリルジメチルケテンアセタル（３．４８ｇ、２０ｍｍｏｌ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）開始剤、テトラブチルアンモニウム−３−クロロベンゾエート（０．８ｇ、０．２ｍｍｏｌ）触媒、及び精製したアセトニトリル（０．５ｍＬ）を５０ｍＬの丸底フラスコに入れた後、１時間マグネチックバーを用いて攪拌した。ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）（８．１８ｇ、５７．５ｍｍｏｌ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）、トリメチルシリルメタクリレート（ＴＭＳＭＡ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を、精製したＴＨＦ（３ｍＬ）に溶解した後、反応溶液にゆっくり添加して２時間の間攪拌した。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用いてブチルメタクリレート及びトリメチルシリルメタクリレートの消失を確認した後、テトラブチルアンモニウム−３−クロロベンゾエート（０．８ｇ、０．２ｍｍｏｌ）が溶解されたアセトニトリル溶液（０．５ｍＬ）を添加した。２−（メチルチオ）エチルメタクリレート（１．６ｇ、１０ｍｍｏｌ）を、精製したＴＨＦ（２ｍＬ）に溶解した後、反応溶液に添加して２時間の間攪拌した。回転蒸発器を用いて反応溶液から溶媒を除去した後、メタノールを添加して３時間の間７０℃で加熱・還流させた。回転蒸発器を用いて反応溶液からメタノールを除去した後、メチレンクロライドに溶解させ、蒸溜水で洗浄してろ過した。回転蒸発器を用いてメチレンクロライドを除去した後、真空オーブンで１２時間乾燥させ、粘性オイル形態の分散剤（９．２ｇ）を得た。得られた分散剤の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを、図１に示した。
【００６０】
実施例１
蛍光体としては、市販されているＳｒＧａ２Ｓ４粉末（ＫＸ５０１Ａ Ｋａｓｅｉ Ｏｐｔｏｎｉｘ Ｌｔｄ．Ｊａｐａｎ）を用いた。蛍光体粉末は、使用前に１３０℃の温度で２４時間の間真空乾燥させた。溶媒としては、α−テルピネオール４．６１ｇと、ブチルカルビトールアセテート７．６８ｇとを混合して混合溶媒を準備した。有機バインダーとしては、エチルセルロース０．５１ｇを前記混合溶媒に溶解させてバインダー溶液を準備した。上記のように得られたバインダー溶液に前記蛍光体粉末を加えた後、これに前記製造例１で合成したチオール系分散剤を加えてミリングすることで、本発明の蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６１】
実施例２及び３
分散剤として、前記式（３）の１−ドデカンチオール（製造社：Ａｌｄｒｉｃｈ、ＵＳＡ、商品名;１−ｄｏｄｅｃａｎｅｔｈｉｏｌ）（実施例２）及び前記式（４）の３−ドデシルチオフェン（製造社：Ａｌｄｒｉｃｈ、ＵＳＡ、商品名;３−ｄｏｄｅｃｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（実施例３）を使用することを除けば、前記実施例１と同様に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６２】
比較例１
分散剤を使用しないことを除けば、前記実施例１と同一に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６３】
実施例４〜６
蛍光体としてＬａ２Ｏ２Ｓ粉末（ｋａｓｅｉ、Ｊａｐａｎ、ＫＸ−６８１）を使用することを除けば、前記実施例１〜３と同様に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６４】
比較例２
蛍光体としてＬａ２Ｏ２Ｓ粉末（ｋａｓｅｉ、Ｊａｐａｎ、ＫＸ−６８１）を使用することを除けば、前記比較例１と同様に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６５】
実験例１：蛍光体ペースト組成物の粘度変化評価
実施例１〜３で製造された蛍光体ペースト組成物の剪断速度を増加させながら粘度変化を測定し、その結果を図２に示した。このとき、粘度は、粘度測定計（ＡＲ２０００、Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ社、ＵＳＡ）を用いて測定し、測定条件は、スピンドル１４番を用いて、温度範囲２４．５〜２５．５℃、測定時間３０秒にして剪断速度による粘度変化を測定した。比較のために、比較例１の蛍光体ペーストを製造しながら剪断速度による粘度変化を測定し、その結果を図２に示した。
【００６６】
図２に示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例１においては、比較例１の蛍光体ペースト組成物に比べて粘度減少効果が明確に表れた。
【００６７】
上記のような結果は、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物の場合、蛍光体の使用量を増加させて蛍光膜の発光特性を改善できることを示唆する。
【００６８】
実験例２：蛍光体ペースト組成物の粘度変化評価
実施例４〜６及び比較例２で製造された蛍光体ペースト組成物を使用することを除けば、前記実験例１と同一に実施して剪断速度による粘度変化を測定し、その結果を図３に示した。
【００６９】
図３に示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例５においては、比較例２の蛍光体ペースト組成物に比べて粘度減少効果が明確に表れた。
【００７０】
上記のような結果は、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物の場合、蛍光体の使用量を増加させて蛍光膜の発光特性を改善できることを示唆する。
【００７１】
実験例３：蛍光体ペースト組成物の発光特性評価
前記実施例１、２及び比較例１で得られた蛍光体ペーストを、フィルムアプリケーター（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ（登録商標））を用いてガラス支持体上に３０μｍの厚さでコーティングした。前記コーティング層を、ランプを用いて４８０℃まで５℃/ｍｉｎの速度で昇温させて焼成し、蛍光膜として製膜した後、この蛍光膜の発光特性を実験した。
【００７２】
発光特性の実験は、蛍光発光及び減衰測定システム（ＰＥＤＳ;Ｐｈｏｓｐｈｏｒ ｏｆＥｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｃａｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＶＵＶエキシマランプ（日本のＵＳＨＩＯ社製）と真空チャンバーシステム（大韓民国のＭｏｔｅｃｈ ｖａｃｃｕｍ社製）とを組み合わせたもの）を使用し、実験条件は、真空雰囲気を１０〜３ｔｏｒｒ、光源波長を１４６ｎｍ、測定波長領域を２３０〜７８０ｎｍ、波長間隔を１ｎｍにして測定し、その結果を図４Ａに示した。また、図４Ａの部分拡大図を図４Ｂに示した。比較のために、実施例１で用いられた蛍光体粉末自体の発光特性も測定し、一緒に表示した。
【００７３】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例１及び実施例２の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度がそれぞれ３．４％、２．１％増加した。これと対照的に、分散剤を使用しない比較例１の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度が４．０％減少した。上記のような結果から、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物が、従来の蛍光体ペースト組成物よりも向上した発光強度を有することを確認できる。
【００７４】
実験例４：蛍光体ペースト組成物の発光特性評価
実施例４、５及び比較例２で製造された蛍光体ペースト組成物を使用することを除けば、前記実験例３と同一に実施して蛍光体粉末自体の発光特性を測定し、その結果を図５Ａに示した。また、図５Ａの部分拡大図を図５Ｂに示した。
【００７５】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例４及び実施例５の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度がそれぞれ３．０％、３．６％増加した。これと対照的に、分散剤を使用しない比較例２の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度が２．８％減少した。上記のような結果から、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物が、従来の蛍光体ペースト組成物よりも向上した発光強度を有することを確認できる。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能である。また、これら変形及び修正も、特許請求の範囲に含まれるものとして理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物は、分散性の向上及び粘度増加の減少によって、蛍光体をより多く使用できることになり、発光特性の向上した均一な蛍光膜を形成できる。よって、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物は、高い輝度及び優れた製造工程性を有するＬＣＤなどの表示装置を製作する際に好適に用いられうる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の製造例１で合成したチオール系分散剤の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】実施例１〜３と比較例１における蛍光体ペースト組成物の剪断速度による粘度変化を比較して示したグラフである。
【図３】実施例４〜６と比較例２における蛍光体ペースト組成物の剪断速度による粘度変化を比較して示したグラフである。
【図４Ａ】実施例１及び２と比較例１における蛍光体ペースト組成物で製造された蛍光膜の発光特性を比較して示したグラフである。
【図４Ｂ】図４Ａの部分拡大図である。
【図５Ａ】実施例４及び５と比較例２における蛍光体ペースト組成物で製造された蛍光膜の発光特性を比較して示したグラフである。
【図５Ｂ】図５Ａの部分拡大図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チオール系分散剤、及びそれを含む硫化系蛍光体ペースト組成物に関する。より詳しくは、オキシカルボニル基及びチオール基もしくはメチルチオ基を同時にヘッド基（ｈｅａｄ ｇｒｏｕｐ）として含む構造、または、チオール基やチオフェン基をヘッド基として含む構造を有するチオール系分散剤、及びこれを含む硫化系蛍光体ペースト組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、従来の陰極線管（ＣＲＴ）の代わりに、多様な表示装置が開発されて広く用いられている。この表示装置は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）であって、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、電界発光ディスプレイ、電界放出ディスプレイ及び蛍光表示管ディスプレイなどを含んでいる。これら各種の表示装置は、共通的に蛍光膜を含むが、表示装置の発光特性は、蛍光膜の物性によって左右される。
【０００３】
ＳｒＧａ２Ｓ４などの硫化系蛍光体（ｓｕｌｆｉｄｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒ）は、電界放出ディスプレイ、陰極線管ディスプレイ分野で広く用いられている。蛍光体が各種のディスプレイ装置の蛍光膜として用いられる場合、この蛍光体は、所定の支持体上に蛍光体ペースト組成物を均一に塗布した後、それを乾燥することで製造される。主に、硫化系蛍光体ペースト組成物は、溶媒、バインダー及び硫化系蛍光体の混合物からなり、蛍光体の分散性を向上するために分散剤が添加されることもある。
【０００４】
上記のような硫化系蛍光体ペーストは、蛍光体ペースト製造時に用いられるエチルセルロース、テルピネオール及びブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）などの有機溶媒中で水分と反応したり、化学的に不安定になる傾向がある。硫化系蛍光体ペースト組成物の一部成分は、エチルセルロースのような溶媒に完全に溶解されるが、この場合、表示装置の蛍光膜として使用するとき、表示装置の発光特性が劣化する虞がある。
【０００５】
また、硫化系蛍光体における分散剤の粘度減少効果が充分でない場合は、相対的に少量の蛍光体が用いることしかできず、仮に蛍光体の使用量（ｌｏａｄｉｎｇ ａｍｏｕｎｔ）を増加させると、粘度が増加する。したがって、蛍光膜の均一な形成を困難にして作業性が低下し、その結果、生産性も低下することになる。
【特許文献１】特開平７−１７９７１１号公報
【特許文献２】特開平２００２−９７４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、硫化系蛍光体ペースト組成物の分散性を向上できるチオール系分散剤を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、優れた分散性及び均一な物性を有する硫化系蛍光体ペースト組成物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、優れた製造工程性を有する高輝度の蛍光膜及びこれを含む表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の一態様は、オキシカルボニル基及びチオール基もしくはメチルチオ基を同時にヘッド基として含むデュアルヘッド（ｄｕａｌ ｈｅａｄ）構造、または、チオール基やチオフェン基をヘッド基として含む構造を有することを特徴とする、チオール系分散剤に関する。
【００１０】
本発明の他の態様は、溶媒及び有機バインダーからなるバインダー溶液と、蛍光体と、前記チオール系分散剤と、を含むことを特徴とする硫化系蛍光体ペースト組成物に関する。
【００１１】
本発明の蛍光体ペースト組成物は、硫化系蛍光体ペースト組成物に対して、４０〜７０質量％の蛍光体、前記蛍光体粉末に対して０．１〜３質量％の分散剤、及び残部のバインダー溶液を含むことを特徴とする蛍光体ペースト組成物に関する。
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の他の態様は、本発明の蛍光体ペースト組成物を一般的な方法で製膜して製造されることを特徴とする蛍光膜に関する。
【００１３】
本発明のさらに他の態様は、本発明の蛍光膜を含む陰極線発光ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、電界発光ディスプレイ装置などの各種の表示装置に関する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の分散剤は、蛍光体ペースト組成物に添加される場合、蛍光体ペースト組成物の分散性が向上するとともに、有機溶媒による酸化問題を克服できるという効果を有する。特に、本発明の分散剤は、硫化系蛍光体ペースト組成物に添加される場合、一層優れた効果を発揮できる。
【００１５】
本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物は、分散性の向上及び粘度増加の減少によって、蛍光体をより多く使用できることになり、発光特性の向上した均一な蛍光膜を形成できる。よって、本発明によると、高い輝度及び優れた製造工程性を有するＬＣＤなどの表示装置を製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
本発明のチオール系分散剤は、オキシカルボニル基及びチオール基もしくはメチルチオ基を同時にヘッド基として含むデュアルヘッド構造、または、チオール基やチオフェン基をヘッド基として含む構造を有することを特徴とする。
【００１８】
具体的に、本発明のチオール系分散剤は、下記式（１）〜式（４）からなる群から選択される。
【００１９】
【化１】
【００２０】
前記式中、Ｘは、置換または非置換の炭素数１〜２００のアルキル基、置換または非置換の炭素数６〜８０のアリール基または置換または非置換の炭素数７〜４０のアリールアルキル基であり、Ｒは、Ｈまたはメチル基であり、ｐは、１〜１０である。
【００２１】
【化２】
【００２２】
前記式中、ｌは、１〜２０である。
【００２３】
【化３】
【００２４】
【化４】
【００２５】
本発明のチオール系分散剤は、上記の各式で表される化合物を単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００２６】
本発明のチオール系分散剤は、硫化系蛍光体ペーストの分散性を向上させるとともに、蛍光体ペースト組成物の粘度を一定に維持しながら蛍光体の使用量を増加させることを許容する。よって、本発明の蛍光体ペースト組成物で製造された蛍光膜または表示装置は、向上した輝度を有する。
【００２７】
上記非置換のアルキル基の具体例としては、直鎖であっても、分岐であっても、環状であってもよく特に制限されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、２−エチルヘキシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、ドコシル基が挙げられる。
【００２８】
上記非置換のアリール基の具体例としては、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基、ｏ−，ｍ−若しくはｐ−トリル基、２，３−若しくは２，４−キシリル基、メシチル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニリル基、ベンズヒドリル基、トリチル基及びピレニル基が挙げられる。
【００２９】
上記非置換のアリールアルキル基の具体例としては、トリル基，キシリル基，ベンジル基が挙げられる。
【００３０】
上記非置換のアルキル基、アリール基およびアリールアルキル基は、少なくとも一つの置換基を有してもよい。アルキル基、アリール基およびアリールアルキル基が置換基を有する場合に使用できる置換基としては、特に制限されないが、例えば、カルボキシル基または、式：−ＣＯＯＡで表されるオキシカルボニル基（Ａは、炭素数１〜１２のアルキル基である）が挙げられる。
【００３１】
前記式１で表される、特に好ましい分散剤としては、具体的に、下記式（５）が挙げられる。
【００３２】
【化５】
【００３３】
前記式中、Ａは、Ｈまたは炭素数１〜１２のアルキル基であり、ｍ及びｎは、それぞれ独立して、１〜２０であり、Ｒは、前記式（１）で定義したとおりである。
【００３４】
上記本発明に係る組成物の構成単位の結合形式は、特に制限されず、ランダム、ブロックのいずれの形態で付加してもよい。
【００３５】
本発明のチオール系分散剤のうち前記式（５）で表される分散剤は、下記反応式（１）の反応経路によって合成される。
【００３６】
【化６】
【００３７】
前記反応式（１）で、ＢＭＡは、ブチルメタクリレートであり、ＴＭＳＭＡは、トリメチルシリルメタクリレートであり、ｍ及びｎは、前記式（５）で定義したとおりである。
【００３８】
一方、本発明のチオール系分散剤は、主に硫化系蛍光体ペースト組成物に添加されるが、必ずしも硫化系蛍光体ペースト組成物に制限されることはなく、無機ナノ粒子などを有機溶媒に分散させた任意の分散液にも添加される。
【００３９】
上記のような本発明の蛍光体ペースト組成物は、溶媒、バインダー及び蛍光体を含んで構成され、これら各成分は、既存の蛍光体ペースト組成物に用いられたものと同じか類似している。
【００４０】
本発明のバインダー溶液は、有機バインダー及び溶媒を含むことできる。有機バインダーは、溶媒に溶解された後で粘性を付与し、蛍光体ペースト組成物が乾燥した後で結合力を付与する。本発明で使用可能な有機バインダー樹脂としては、例えば、アクリル系、スチレン系、セルロース系、メタクリル酸エステルポリマー、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンカーボネート、ポリメチルメタクリレートが挙げられるが、必ずしもこれらに制限されることはない。また、スクリーンプリンティング時には、エチルセルロースなどのセルロース系ポリマーであることが好ましい。また、これらは単独で用いられても、混合物として用いられてもよい。
【００４１】
バインダー溶液を構成する溶媒は、用いられる蛍光体、有機バインダー及び得ようとする蛍光体ペースト組成物の物性などを考慮した上で、既知の溶媒を単独で使用することもできるし、２種以上を混合した混合溶媒として使用することもできる。本発明の蛍光体ペースト組成物で使用可能な溶媒は、特に制限されないが、揮発温度（沸点）が１５０℃以上の溶媒であることが好ましい。
【００４２】
本発明で使用可能な溶媒としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素化合物；テトラヒドロフラン、１，２−ブトキシエタンなどのエーテル化合物；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン化合物；酢酸エチル、酢酸ブチル、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）などのエステル化合物；イソプロピルアルコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テルピネオール、２−フェノキシエタノールなどのアルコール化合物などが挙げられる。また、混合溶媒は、テルピネオール（特に、α−テルピネオール）とブチルカルビトールアセテートとの混合溶媒であることが好ましい。この混合溶媒は、テルピネオールとブチルカルビトールアセテートとが、好ましくは、質量比１：１〜１：２．５の比率、より好ましくは、１：１．７の比率で混合されることが好ましい。
【００４３】
バインダー溶液は、有機バインダー１．５〜５質量％、及び残部の混合溶媒を含むことができる。有機バインダーが１．５質量％未満である場合、有機バインダーに比べて溶媒の量が過度に多くなり、その結果、得られる蛍光膜の品質が低下するなどの問題点が発生する。一方、有機バインダーが５質量％を超える場合、相対的に溶媒の含量が不足することになり、蛍光体の使用量が減少するなどの問題点が発生する。
【００４４】
本発明の蛍光体ペースト組成物に用いられる蛍光体は、従来の蛍光体ペースト組成物に用いられる蛍光体であれば全て使用可能であり、用いられる蛍光体の種類や組成に特別な制限がない。ただし、本発明の蛍光体ペースト組成物は、主に、陰極線発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界放出ディスプレイ装置用の蛍光膜形成に用いられるので、これを使用して形成される蛍光膜を励起するディスプレイの励起源によって適宜選択される。
【００４５】
具体的に、蛍光体は、表示装置で基本的に用いられる酸化物固溶体形態の既知の赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体であり、バリウム酸化物、マグネシウム酸化物及びアルミニウム酸化物が混合された固溶体形態の蛍光体であることが好ましい。特に、本発明の分散剤は、ＳｒＧａ２Ｓ４またはＬａ２Ｏ２Ｓなどの硫化系蛍光体ペースト組成物に添加される場合、分散性を一層向上できる。
【００４６】
より具体的に、本発明で使用可能な硫化系蛍光体としては、例えば、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＳｒＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ａｌ３＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｃｌ−、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＣａＡｌ２Ｓ４、またはＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ２＋が挙げられるが、必ずしもこれに限定されることはない。
【００４７】
本発明の蛍光体ペースト組成物には、組成物の物性を害しない範囲内で、分散剤の他に、可塑化剤、レベリング剤、平滑剤、消泡剤などが添加される。
【００４８】
本発明の蛍光体ペースト組成物は、４０〜７０質量％の蛍光体、前記蛍光体に対して０．１〜３質量％のチオール系分散剤、及び残部のバインダー溶液を含んで構成されることができる。蛍光体の形態は特に制限されないが、分散性を考慮すると粉末が望ましい。本発明において、分散剤の使用量が０．１質量％未満である場合、蛍光体の使用量増加及び粘度維持などの効果を充分に得られなく、その反対に、分散剤の添加量が３質量％を超える場合、他の成分の含量減少によって蛍光体ペーストの物性が悪化する恐れがある。
【００４９】
本発明では、上記のようなチオール系分散剤を使用することで、蛍光体の含量を４０〜７０質量％程度に増加でき、蛍光体ペーストにおける蛍光体の使用量増加は、ペーストの使用によって得られる蛍光膜の輝度を増加させる。
【００５０】
本発明の蛍光体ペースト組成物は、バインダー溶液に分散剤を添加した後、蛍光体粉末を添加して製造できる。例えば、エチルセルロースなどの有機バインダーをブチルカルビトールアセテート及びα−テルピネオールからなる混合溶媒に溶解させた後、分散剤と、消泡剤、平滑剤などの添加剤を添加してから蛍光体を投入し、全体の蛍光体ペースト成分を３本ローラなどの混練器を用いて均一に分散させて製造できる。
【００５１】
本発明のチオール系分散剤は、結合エネルギーが数１０ｋｃａｌ／ｍｏｌに及ぶほどの強い吸着性を示す。この強い吸着性により、２つの官能基を含有する分散剤は、バインダ分子同士が相互作用する前にバインダ粒子に吸着し、バインダ分子が大きくても、非常に優れた分散作用を奏し、結果的に蛍光体粒子同士の凝集を防止し、本発明の蛍光体ペースト組成物で製造される白色発光ダイオードなどの発光素子は、高輝度特性を呈しうる。ただし、左記メカニズムは、本願の発明者らの推測に過ぎず、このメカニズムによって発明の技術的範囲が限定されないのはいうまでもない。
【００５２】
本発明の他の態様は、以上で説明した本発明の蛍光体ペースト組成物によって製造される蛍光膜に関係する。本発明の蛍光膜は、本発明の蛍光体ペースト組成物をガラス、透明プラスチックなどの支持体上に所定パターンで塗布した後、乾燥及びベーキングによって焼成することで製造される。
【００５３】
蛍光膜の形成方法としては、パターンスクリーンプリンティング、電気泳動法、フォトリソグラフィ、インクジェット方法などが挙げられるが、必ずしもこれら方法に制限されることはない。
【００５４】
上記のように、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物によって製造される蛍光膜は、蛍光体をより多く使用することで輝度が向上し、粘度の増加が相対的に制限されることで製造工程性も改善される。
【００５５】
本発明による蛍光膜は、陰極線発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、電界放出ディスプレイ、蛍光表示管ディスプレイなどの各種の表示装置の蛍光膜として用いられる。本発明の蛍光膜を含む表示装置は、向上した発光特性及び均一な物性特性を呈している。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。これら実施例は、説明の目的のためのものに過ぎなく、本発明の保護範囲を制限するものと解析されてはならない。
【００５７】
製造例１：チオール系分散剤（１）の製造
【００５８】
【化７】
【００５９】
メチルトリメチルシリルジメチルケテンアセタル（３．４８ｇ、２０ｍｍｏｌ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）開始剤、テトラブチルアンモニウム−３−クロロベンゾエート（０．８ｇ、０．２ｍｍｏｌ）触媒、及び精製したアセトニトリル（０．５ｍＬ）を５０ｍＬの丸底フラスコに入れた後、１時間マグネチックバーを用いて攪拌した。ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）（８．１８ｇ、５７．５ｍｍｏｌ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）、トリメチルシリルメタクリレート（ＴＭＳＭＡ）（Ａｌｄｒｉｃｈ）を、精製したＴＨＦ（３ｍＬ）に溶解した後、反応溶液にゆっくり添加して２時間の間攪拌した。ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）を用いてブチルメタクリレート及びトリメチルシリルメタクリレートの消失を確認した後、テトラブチルアンモニウム−３−クロロベンゾエート（０．８ｇ、０．２ｍｍｏｌ）が溶解されたアセトニトリル溶液（０．５ｍＬ）を添加した。２−（メチルチオ）エチルメタクリレート（１．６ｇ、１０ｍｍｏｌ）を、精製したＴＨＦ（２ｍＬ）に溶解した後、反応溶液に添加して２時間の間攪拌した。回転蒸発器を用いて反応溶液から溶媒を除去した後、メタノールを添加して３時間の間７０℃で加熱・還流させた。回転蒸発器を用いて反応溶液からメタノールを除去した後、メチレンクロライドに溶解させ、蒸溜水で洗浄してろ過した。回転蒸発器を用いてメチレンクロライドを除去した後、真空オーブンで１２時間乾燥させ、粘性オイル形態の分散剤（９．２ｇ）を得た。得られた分散剤の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを、図１に示した。
【００６０】
実施例１
蛍光体としては、市販されているＳｒＧａ２Ｓ４粉末（ＫＸ５０１Ａ Ｋａｓｅｉ Ｏｐｔｏｎｉｘ Ｌｔｄ．Ｊａｐａｎ）を用いた。蛍光体粉末は、使用前に１３０℃の温度で２４時間の間真空乾燥させた。溶媒としては、α−テルピネオール４．６１ｇと、ブチルカルビトールアセテート７．６８ｇとを混合して混合溶媒を準備した。有機バインダーとしては、エチルセルロース０．５１ｇを前記混合溶媒に溶解させてバインダー溶液を準備した。上記のように得られたバインダー溶液に前記蛍光体粉末を加えた後、これに前記製造例１で合成したチオール系分散剤を加えてミリングすることで、本発明の蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６１】
実施例２及び３
分散剤として、前記式（３）の１−ドデカンチオール（製造社：Ａｌｄｒｉｃｈ、ＵＳＡ、商品名;１−ｄｏｄｅｃａｎｅｔｈｉｏｌ）（実施例２）及び前記式（４）の３−ドデシルチオフェン（製造社：Ａｌｄｒｉｃｈ、ＵＳＡ、商品名;３−ｄｏｄｅｃｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（実施例３）を使用することを除けば、前記実施例１と同様に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６２】
比較例１
分散剤を使用しないことを除けば、前記実施例１と同一に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６３】
実施例４〜６
蛍光体としてＬａ２Ｏ２Ｓ粉末（ｋａｓｅｉ、Ｊａｐａｎ、ＫＸ−６８１）を使用することを除けば、前記実施例１〜３と同様に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６４】
比較例２
蛍光体としてＬａ２Ｏ２Ｓ粉末（ｋａｓｅｉ、Ｊａｐａｎ、ＫＸ−６８１）を使用することを除けば、前記比較例１と同様に実施して蛍光体ペースト組成物を製造した。
【００６５】
実験例１：蛍光体ペースト組成物の粘度変化評価
実施例１〜３で製造された蛍光体ペースト組成物の剪断速度を増加させながら粘度変化を測定し、その結果を図２に示した。このとき、粘度は、粘度測定計（ＡＲ２０００、Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ社、ＵＳＡ）を用いて測定し、測定条件は、スピンドル１４番を用いて、温度範囲２４．５〜２５．５℃、測定時間３０秒にして剪断速度による粘度変化を測定した。比較のために、比較例１の蛍光体ペーストを製造しながら剪断速度による粘度変化を測定し、その結果を図２に示した。
【００６６】
図２に示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例１においては、比較例１の蛍光体ペースト組成物に比べて粘度減少効果が明確に表れた。
【００６７】
上記のような結果は、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物の場合、蛍光体の使用量を増加させて蛍光膜の発光特性を改善できることを示唆する。
【００６８】
実験例２：蛍光体ペースト組成物の粘度変化評価
実施例４〜６及び比較例２で製造された蛍光体ペースト組成物を使用することを除けば、前記実験例１と同一に実施して剪断速度による粘度変化を測定し、その結果を図３に示した。
【００６９】
図３に示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例５においては、比較例２の蛍光体ペースト組成物に比べて粘度減少効果が明確に表れた。
【００７０】
上記のような結果は、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物の場合、蛍光体の使用量を増加させて蛍光膜の発光特性を改善できることを示唆する。
【００７１】
実験例３：蛍光体ペースト組成物の発光特性評価
前記実施例１、２及び比較例１で得られた蛍光体ペーストを、フィルムアプリケーター（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ（登録商標））を用いてガラス支持体上に３０μｍの厚さでコーティングした。前記コーティング層を、ランプを用いて４８０℃まで５℃/ｍｉｎの速度で昇温させて焼成し、蛍光膜として製膜した後、この蛍光膜の発光特性を実験した。
【００７２】
発光特性の実験は、蛍光発光及び減衰測定システム（ＰＥＤＳ;Ｐｈｏｓｐｈｏｒ ｏｆＥｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｃａｙ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）（ＶＵＶエキシマランプ（日本のＵＳＨＩＯ社製）と真空チャンバーシステム（大韓民国のＭｏｔｅｃｈ ｖａｃｃｕｍ社製）とを組み合わせたもの）を使用し、実験条件は、真空雰囲気を１０〜３ｔｏｒｒ、光源波長を１４６ｎｍ、測定波長領域を２３０〜７８０ｎｍ、波長間隔を１ｎｍにして測定し、その結果を図４Ａに示した。また、図４Ａの部分拡大図を図４Ｂに示した。比較のために、実施例１で用いられた蛍光体粉末自体の発光特性も測定し、一緒に表示した。
【００７３】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例１及び実施例２の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度がそれぞれ３．４％、２．１％増加した。これと対照的に、分散剤を使用しない比較例１の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度が４．０％減少した。上記のような結果から、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物が、従来の蛍光体ペースト組成物よりも向上した発光強度を有することを確認できる。
【００７４】
実験例４：蛍光体ペースト組成物の発光特性評価
実施例４、５及び比較例２で製造された蛍光体ペースト組成物を使用することを除けば、前記実験例３と同一に実施して蛍光体粉末自体の発光特性を測定し、その結果を図５Ａに示した。また、図５Ａの部分拡大図を図５Ｂに示した。
【００７５】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本発明に係るチオール系分散剤を使用する実施例４及び実施例５の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度がそれぞれ３．０％、３．６％増加した。これと対照的に、分散剤を使用しない比較例２の場合、蛍光体粉末の最大発光強度に比べると、発光強度が２．８％減少した。上記のような結果から、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物が、従来の蛍光体ペースト組成物よりも向上した発光強度を有することを確認できる。
【００７６】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能である。また、これら変形及び修正も、特許請求の範囲に含まれるものとして理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物は、分散性の向上及び粘度増加の減少によって、蛍光体をより多く使用できることになり、発光特性の向上した均一な蛍光膜を形成できる。よって、本発明の分散剤を含む蛍光体ペースト組成物は、高い輝度及び優れた製造工程性を有するＬＣＤなどの表示装置を製作する際に好適に用いられうる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の製造例１で合成したチオール系分散剤の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】実施例１〜３と比較例１における蛍光体ペースト組成物の剪断速度による粘度変化を比較して示したグラフである。
【図３】実施例４〜６と比較例２における蛍光体ペースト組成物の剪断速度による粘度変化を比較して示したグラフである。
【図４Ａ】実施例１及び２と比較例１における蛍光体ペースト組成物で製造された蛍光膜の発光特性を比較して示したグラフである。
【図４Ｂ】図４Ａの部分拡大図である。
【図５Ａ】実施例４及び５と比較例２における蛍光体ペースト組成物で製造された蛍光膜の発光特性を比較して示したグラフである。
【図５Ｂ】図５Ａの部分拡大図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）〜式（４）：
【化１】
前記式中、
Ｘは、置換または非置換の炭素数１〜２００のアルキル基、置換または非置換の炭素数６〜８０のアリール基または置換または非置換の炭素数７〜４０のアリールアルキル基であり、
Ｒは、Ｈまたはメチル基であり、
ｐは、１〜１０である
【化２】
前記式中、ｌは、１〜２０である
【化３】
【化４】
からなる群から選択される、チオール系分散剤。
【請求項２】
前記式（１）で表される分散剤は、下記式（５）：
【化５】
前記式中、
Ａは、Ｈまたは炭素数１〜１２のアルキル基であり、
ｍ及びｎは、それぞれ独立して、１〜２０であり、
Ｒは、前記式（１）で定義したとおりである、
で表されることを特徴とする、請求項１に記載のチオール系分散剤。
【請求項３】
前記式（１）〜式（５）の構造の化合物からなる群から選択されるチオール系分散剤と、
溶媒及び有機バインダーからなるバインダー溶液と、
蛍光体と、
を含む硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項４】
前記硫化系蛍光体ペースト組成物は、
４０〜７０質量％の蛍光体と、
前記蛍光体に対して０．１〜３質量％である、前記式（１）〜式（５）の構造の化合物からなる群から選択されるチオール系分散剤と、
残部のバインダー溶液と、
を含むことを特徴とする、請求項３に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項５】
前記バインダー溶液は、バインダー溶液に対して、
有機バインダー１．５〜５質量％と、
残部の混合溶媒と、
を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項６】
前記有機バインダーは、アクリル系、スチレン系、セルロース系、メタクリル酸エステルポリマー、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンカーボネート、ポリメチルメタクリレートからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項７】
前記溶媒は、芳香族炭化水素化合物、エーテル化合物、ケトン化合物、エステル化合物およびアルコール化合物からなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項８】
前記有機バインダーは、エチルセルロースであり、
前記溶媒は、テルピネオールとブチルカルビトールアセテートとの混合溶媒であることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項９】
前記混合溶媒は、テルピネオールとブチルカルビトールアセテートとが質量比１：１〜１：２．５の比率で混合された溶媒であることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項１０】
前記蛍光体は、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＳｒＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ａｌ３＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｃｌ−、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＣａＡｌ２Ｓ４、及びＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ２＋からなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項３〜９のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項１１】
請求項３〜１０のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物によって製造される、表示装置用蛍光膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載の蛍光膜を備える表示装置。
【請求項１３】
前記表示装置は、陰極発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、電界放出ディスプレイ、または蛍光表示管ディスプレイであることを特徴とする、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１】
下記式（１）〜式（４）：
【化１】
前記式中、
Ｘは、置換または非置換の炭素数１〜２００のアルキル基、置換または非置換の炭素数６〜８０のアリール基または置換または非置換の炭素数７〜４０のアリールアルキル基であり、
Ｒは、Ｈまたはメチル基であり、
ｐは、１〜１０である
【化２】
前記式中、ｌは、１〜２０である
【化３】
【化４】
からなる群から選択される、チオール系分散剤。
【請求項２】
前記式（１）で表される分散剤は、下記式（５）：
【化５】
前記式中、
Ａは、Ｈまたは炭素数１〜１２のアルキル基であり、
ｍ及びｎは、それぞれ独立して、１〜２０であり、
Ｒは、前記式（１）で定義したとおりである、
で表されることを特徴とする、請求項１に記載のチオール系分散剤。
【請求項３】
前記式（１）〜式（５）の構造の化合物からなる群から選択されるチオール系分散剤と、
溶媒及び有機バインダーからなるバインダー溶液と、
蛍光体と、
を含む硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項４】
前記硫化系蛍光体ペースト組成物は、
４０〜７０質量％の蛍光体と、
前記蛍光体に対して０．１〜３質量％である、前記式（１）〜式（５）の構造の化合物からなる群から選択されるチオール系分散剤と、
残部のバインダー溶液と、
を含むことを特徴とする、請求項３に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項５】
前記バインダー溶液は、バインダー溶液に対して、
有機バインダー１．５〜５質量％と、
残部の混合溶媒と、
を含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項６】
前記有機バインダーは、アクリル系、スチレン系、セルロース系、メタクリル酸エステルポリマー、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンカーボネート、ポリメチルメタクリレートからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項７】
前記溶媒は、芳香族炭化水素化合物、エーテル化合物、ケトン化合物、エステル化合物およびアルコール化合物からなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項８】
前記有機バインダーは、エチルセルロースであり、
前記溶媒は、テルピネオールとブチルカルビトールアセテートとの混合溶媒であることを特徴とする、請求項３〜７のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項９】
前記混合溶媒は、テルピネオールとブチルカルビトールアセテートとが質量比１：１〜１：２．５の比率で混合された溶媒であることを特徴とする、請求項３〜８のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項１０】
前記蛍光体は、ＳｒＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａＳ：Ｅｕ２＋、ＳｒＧａ２Ｓ４、ＳｒＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋、ＣａＳ：Ｅｕ２＋、ＺｎＳ：Ｃｕ＋Ａｌ３＋、ＺｎＳ：Ａｇ＋Ｃｌ−、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＣａＡｌ２Ｓ４、及びＢａＡｌ２Ｓ４：Ｅｕ２＋からなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項３〜９のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物。
【請求項１１】
請求項３〜１０のいずれか１項に記載の硫化系蛍光体ペースト組成物によって製造される、表示装置用蛍光膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載の蛍光膜を備える表示装置。
【請求項１３】
前記表示装置は、陰極発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、電界放出ディスプレイ、または蛍光表示管ディスプレイであることを特徴とする、請求項１２に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【公開番号】特開２００７−１２５５５０（Ｐ２００７−１２５５５０Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８５４８９（Ｐ２００６−２８５４８９）
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（５９１００３７７０）三星電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【出願人】（５９１００３７７０）三星電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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